[테슬라 | 사이버트럭] 최신뉴스(12/21) 사이버트럭의 공급이 부족할 수 있으며 배터리 문제가 원인일 수 있습니다.

사이버트럭의 공급이 부족할 수 있으며 배터리 문제가 원인일 수 있습니다.

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테슬라의 운명은 얼마나 빨리 효율적이고 저렴하며 쉽게 배터리를 생산할 수 있는지에 달려 있습니다. 테슬라는 4680개의 배터리 유닛 덕분에 이미 혁신이라는 부분을 파악했으며, 이러한 배터리를 대량으로 생산할 수 있는 자금도 확보했습니다. 그러나 이 회사는 생산량을 늘리는 데 어려움을 겪고 있으며, 목표 예상치보다 훨씬 뒤처져 있습니다. 이로 인해 사이버트럭 전기 자동차의 출하가 상당히 지연될 수 있습니다.

여러 내부 소식통을 인용한 로이터 보고서에 따르면, 4680 배터리를 만드는 데 있어 중요한 건식 코팅 공정이 테슬라가 품질 검증 및 확장에 어려움을 겪으면서 골칫거리가 되고 있습니다. 테슬라는 매년 약 24,000대의 사이버트럭을 출하할 수 있을 만큼만 이 배터리를 생산한다고 합니다. 이 보고서는 테슬라가 배터리 음극 주변의 건식 코팅 공정 문제로 인해 아직 산업 규모의 배터리 생산을 파악하지 못했다고 지적합니다.

지난 10월, CEO 엘론 머스크는 매년 약 20만 대의 사이버트럭을 생산하여 2025년까지 25만 대로 늘리는 것을 목표로 하고 있다고 언급했습니다. 이 전기 자동차 제조업체는 2024년까지 약 125,000대의 사이버트럭을 도로에 투입할 수 있을 것이라고 말했습니다. 하지만 4680개의 배터리 생산량을 늘리는 데 문제가 생기면서 이 수치는 심각하게 낮아졌습니다. 특히 4680 배터리의 프로토타입에서 대량 생산으로의 전환이 늦어지면서 사이버트럭의 출시가 늦어졌습니다.

테슬라의 배터리 야망을 가로막는 요인은 무엇일까요?

로이터의 추정에 따르면, 현재 테슬라는 오스틴 공장에서 4680 배터리를 연간 3250만 개만 생산할 수 있는 상태이며, 이는 사이버트럭 2만 4000대 분량에 불과합니다. 이는 테슬라가 2025년에 설정한 목표보다 10배 이상 낮은 수치이며, 이 특이한 전기 트럭의 등록 대수가 거의 200만 대에 달한다는 점을 고려하면 거의 미미한 수준입니다. 그러나 배터리 생산 문제로 인해 Model 3보다 더 저렴한 차량을 제공하려는 Tesla의 계획이 차질을 빚을 수도 있습니다.

테슬라의 직원들은 회사의 엔지니어들이 다른 시설에서 신속하게 실행할 수 있는 강력한 지식 파이프라인을 파악하여 새로운 생산 라인을 구축하고 생산량을 확대하면 건식 코팅 배터리 수율이 증가할 것이라는 희망을 표명했습니다. 하지만 이는 말처럼 쉬운 일이 아닙니다. 테슬라는 2024년 말까지 4680개의 배터리를 생산하기 위해 4개의 생산 라인을 가동할 계획인 것으로 알려졌습니다. 하지만 생산 문제는 근본적인 문제입니다.

보고서에 인용된 내부 소식통에 따르면, "테슬라의 음극 건식 코팅 방식은 기존의 습식 공정보다 더 빠른 것으로 입증되지 않았다"고 합니다. 이 보고서는 테슬라가 음극을 만들기 위해 금속 호일에 붙이기 전에 배터리의 구성 물질을 바인더와 결합하는 문제에 직면하고 있다고 지적합니다. 이 기술은 소량 생산 시에는 효과가 있지만, 테슬라가 생산량을 늘리려다 보니 과도한 열로 인해 테플론으로 만든 바인더 재료가 녹아내리는 문제가 발생했습니다.

여러 문제를 한 번에 해결해야 하는 Tesla

또 다른 문제는 건조 공정 자체의 문제로, Tesla는 대량 생산 수요를 충족하기 위해 규모를 확장하고 이를 처리하기 위한 맞춤형 기계를 만들어야 했습니다. 건조 공정의 중요한 요소는 금속 호일에 압력을 가하여 적절한 재료 밀도로 균일하게 코팅되도록 하는 거대한 롤러입니다. 그러나 고속으로 이 작업을 수행하려고 하면 코팅 재료의 두께가 고르지 않아 수율이 떨어지고 품질과 수명에 문제가 생길 수 있습니다.

불충분한 코팅은 에너지 밀도라는 중요한 지표에도 영향을 미치는데, 이는 코팅의 작은 정량화된 면적에서 단위당 전기 에너지 출력을 나타냅니다. 로이터 통신의 보도에 따르면, 테슬라 팀은 이전에 프리몬트 공장에서 4680 배터리를 개발하는 동안 에너지 밀도 목표를 달성하는 데 실패한 적이 있다고 합니다.

결국, 좋은 건식 코팅 공정은 더 나은 배터리를 만들면서 비용도 절감할 수 있습니다. 테슬라는 건식 코팅 기술을 사용하여 생산된 배터리로 가장 저렴한 전기차를 출시하기를 희망하고 있는 것으로 알려졌습니다. 하지만 현재로서는 테슬라가 대량 생산과 관련된 복잡성을 파악하고 사이버트럭 배송 약속을 이행해야 더 저렴한 보급형 자동차 및 새로워진 로드스터 스포츠카 등 다른 야심 찬 프로젝트에 뛰어들 수 있을 것으로 보입니다.

건식 코팅이 전기차의 문샷으로 여겨지는 이유는 무엇일까요?

기존의 리튬 배터리는 화학 슬러리에 음극을 담가 전기화학 활성 물질로 덮는 습식 코팅 공정을 통해 제조됩니다. 하지만 이 방식에는 여러 가지 문제가 있습니다. 첫째, 습식 코팅 공정 중 후속 건조 단계는 에너지를 많이 소모하고 속도가 느리며 비용이 많이 듭니다.

또한 제조업체는 화학 슬러리의 일부를 버리기 전에 중요한 화학 물질을 회수하고 독성 부산물을 제거하기 위해 화학 슬러리를 지속적으로 재활용해야 합니다. 하지만 건식 코팅 파이프라인을 마스터하기 위해 노력하는 브랜드는 테슬라뿐만이 아닙니다. 폭스바겐, 파나소닉, LG, 포드, 삼성, GM도 경쟁에 뛰어들고 있습니다.

건식 코팅 방식으로 전환하면 여러 연구를 통해 입증된 다양한 이점이 있습니다. 화학 슬러리를 사용하지 않습니다. 기존의 액체 건조 공정이 필요하지 않습니다. 분말 성분을 폴리머 바인더와 혼합하여 금속판에 도포한 후 무거운 롤러로 눌러 균일하게 코팅합니다. 

이 방식은 비용을 획기적으로 절감하고 생산 공정 속도를 높이는 동시에 환경에 미치는 영향도 적습니다. 복잡한 건조 기계가 필요하지 않기 때문에 건식 코팅 공정은 습식 코팅 기술에 비해 비용과 에너지 수요가 현저히 낮습니다.

 

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